[发明专利]酿酒酵母的耐受多种抑制剂的菌株

说明书

技术领域

本发明涉及一种酿酒酵母，特别是涉及一种酿酒酵母耐受多种抑制剂的菌株。

背景技术

在纤维素乙醇生产工艺中，酸法预处理由于其成本低廉和可操作性强，受到多数机构的青睐，被认为是最容易实现工业化的预处理方法，如稀酸预处理和蒸汽爆破预处理。然而，由于这些化学预处理的条件一般都是高温高压，所以会导致一些抑制性物质的产生，如呋喃类、弱酸类、酚类等。这些抑制性物质对后续发酵微生物有非常强烈的抑制作用，严重影响纤维素水解液的乙醇发酵产率和速率。已有实验证明这些抑制剂抑制多种发酵微生物，包括大肠杆菌、运动发酵单胞菌、树干毕赤酵母和酿酒酵母等，其中，酿酒酵母是其中耐受能力最强的菌种之一。另外，酿酒酵母是在乙醇发酵中应用最广泛的菌株，酿酒酵母的优势包括：(1)葡萄糖的转化速率快，(2)产物专一性高，(3)对工业生产环境具有稳健性等。

能够耐受纤维素水解液中的抑制剂的菌株的筛选和构建是纤维素乙醇生产研究中的一个重要问题。早期有研究表明，这些抑制剂主要抑制微生物的生长，而对发酵能力的影响比对生长的影响小的多。人们希望获得能耐受多种抑制剂的酿酒酵母菌株来实现纤维素乙醇生产中的原位脱毒和高效发酵，因为脱毒步骤会明显增加纤维素乙醇的生产成本，降低纤维素乙醇的市场竞争力。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种酿酒酵母的耐受多种抑制剂的菌株。

本发明的技术方案概述如下：

一种酿酒酵母的耐受多种抑制剂的菌株，其命名为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)YYJ003，简称YYJ003，已于2008年11月21日送交并保藏于北京市的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC NO.2757。

该菌株在含有多种纤维素乙醇生产中产生的抑制剂的培养基中正常生长。

所述抑制剂为糠醛、苯酚和乙酸。

所述抑制剂糠醛的含量为1.3g/L，苯酚的含量为0.5g/L，乙酸的含量为5.3g/L。

在纤维素乙醇生产工艺中，稀酸预处理法被认为是最有潜力的纤维素预处理方法，但由于抑制剂的产生及其对微生物的毒害作用而使该方法的广泛应用受到限制。本发明一种酿酒酵母的耐受多种抑制剂的菌株可以在含有稀酸预处理产生的抑制剂的培养基中正常生长并实现高效的乙醇生产。本发明的菌株突破了限制稀酸预处理法生产纤维素乙醇的一个瓶颈问题。

附图说明

图1是YYJ003菌株的菌落形态；

图2是YYJ003菌株的细胞形态；

图3是在摇瓶上YYJ003菌株与原始S菌株在混合抑制剂下的生长曲线；

图4是YYJ003菌株与原始S菌株在含混合抑制剂的低糖培养基中的发酵生长曲线；

图5是YYJ003菌株与原始S菌株在含混合抑制剂的低糖培养基中的糖耗和乙醇曲线；

图6是YYJ003菌株与原始S菌株在含混合抑制剂的低糖培养基中的糠醛转化曲线；

图7是YYJ003菌株与原始S菌株在含混合抑制剂的高糖培养基中的发酵生长曲线；

图8是YYJ003菌株与原始S菌株在含混合抑制剂的高糖培养基中的糖耗和乙醇曲线；

图9是YYJ003菌株与原始S菌株在含混合抑制剂的高糖培养基中的糠醛转化曲线。

具体实施方式

为了充分公开本发明的一种酿酒酵母的耐受多种抑制剂的菌株，结合实施例加以说明，但并不表示对本发明的限制。

实施例1

YYJ003菌株的分离

本发明的一株酿酒酵母的耐受多种抑制剂的新菌株YYJ003菌株是在对工业酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)进行紫外线诱变后通过多种抑制剂耐受驯化得到的。紫外线诱变策略是：将原始S菌株的培养液(YEPD培养基：葡萄糖20g/L，酵母粉10g/L，蛋白胨20g/L)进行稀释后铺于含抑制剂的筛选培养基(添加抑制剂的YEPD培养基)，将铺好的平板距离15W紫外灯下30cm处照射60秒，放于30℃培养箱中避光培养3天。菌株驯化步骤是：将筛选培养基上长出的菌落转接到含有抑制剂的液体筛选选择培养基中培养，培养条件为30℃，180rpm。当培养至稳定期后，按OD₆₀₀＝0.1接种至另一个新的有抑制剂的液体选择培养基中继续进行培养。在菌株转接至新培养基中时，逐渐增加抑制剂浓度到抑制剂含量达到真实纤维素稀酸水解液中的量。从驯化后的培养液中分离得到菌株YYJ003，其菌落形态如图1所示，其细胞形态如图2所示。

实施例2